Question

【題目】隨著國家開啟“生態保持紅線”戰略，電動汽車也在全國各大城市逐漸多了起來。如圖是某市停放在指定地點的一種共享電動汽車，下表是這種汽車的主要參數，在標準載重下。(g 取 10 N/kg)求：

(1)電動汽車靜止時對水平地面的壓強；

(2)電動汽車以額定輸出功率在平直公路上勻速行駛時的速度；

(3)正常工作時，電動汽車勻速行駛5min的耗電量為2kW·h，電動汽車的效率。

Answer 1

【答案】(1)5×105 Pa；(2)20 m/s；(3)75%

【解析】

（1）因為電動汽車的標準載重為200kg，空車質量為800kg，所以在標準載重下，電動汽車總的質量為，m=m車+m載重=800kg+200kg=1000kg，所以電動汽車靜止時對水平地面的壓力為，F壓=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，因為每個輪胎與地面的接觸面積為50cm2，所以電動汽車靜止在水平地面上的受力面積為，S=4×50cm2=200cm2=0.02m2，所以電動汽車靜止時對水平地面的壓強，P=F壓/S=10000N/0.02m2=5×105Pa；

答：電動汽車靜止時對水平地面的壓強是5×105Pa。

（2）因為電動汽車所受阻力為車重的0.09倍，所以汽車在平直公路上勻速行駛時，電動汽車所受阻力為f=0.09G=0.09mg=0.09×1000kg×10N/kg=900N，所以電動汽車此時的牽引力為：F牽引力=f=900N，因為電動汽車額定輸出功率為P額=18kW=18000W，根據功率的公式P=W/t=F牽引力v可得，v=P額/F牽引力=18000W/900N=20m/s；

答：電動汽車以額定輸出功率在平直公路上勻速行駛時的速度是20m/s。

（3）因為電動汽車勻速行駛5min=300s消耗的電能為W總=2kW·h=2×3.6×106J=7.2×106J，

電動機牽引力對外做功為，W有=P額t=18000W×300s=5.4×106J，所以電動機的效率為η=W有/W總=(5.4×106J)/ (7.2×106J)=75%。

答：電動汽車的效率為75%。